프레임 그래버 FPGA의 알고리즘을 사용한 이미지 기반 오토 포커스 솔루션
주요 내용
오토 포커스에 대한 두 가지 일반적인 접근 방식은 이미지 기반 오토 포커스와 레이저 기반 오토 포커스입니다. 레이저 기반 오토 포커스 기술은 매우 빠르지만, 오토 포커스 알고리즘이 하드웨어 사양과 밀접하게 연관되어 있다는 것이 주요 한계 중 하나이며, 통합에 필요한 시간도 많이 소요됩니다. . 이에 비해 이미지 기반 오토 포커스는 편리함과 유연성 덕분에 많은 산업 어플리케이션에 더 적합합니다.
이미지 기반 오토 포커스 기능을 수행하려면 프런트 엔드에 다양한 거리에 있는 물체를 피사계 심도로 가져올 수 있는 광학 장치(예: Liquid 렌즈)가 필요합니다. 또한 백엔드에는 초점이 변경되는 동안 촬영된 여러 이미지를 평가하고 가장 초점이 잘 맞는 이미지를 선택하기 위한 알고리즘이 필요합니다.
문제 상황
Liquid 렌즈는 포커스 튜너블 렌즈라고도 합니다. 초점 거리를 원하는 값으로 조정하기 위해 내부 광학 유체의 곡률을 변경하는 전기 신호가 적용됩니다. 이러한 방식으로 고정 초점 렌즈의 작동 범위를 늘리고 빠르게 조정할 수 있습니다.
그러나 시스템 엔지니어는 오토 포커스 기능을 시스템에 통합하기 위해 두 가지 주요 작업을 수행해야 합니다. 첫 번째는 Liquid 렌즈를 선택한 머신 비전 카메라와 동기화하는 것입니다. 두 번째는 이미지 품질을 평가하고 여러 캡처 이미지 중에서 가장 초점이 잘 맞는 이미지를 찾을 수 있는 소프트웨어 알고리즘을 개발하는 것입니다. 한편 엔지니어는 CPU 리소스도 고려해야 합니다.
시스템 엔지니어와 비전 엔지니어는 최소한 몇 주 또는 몇 달 동안 서로 다른 하드웨어 구성 요소와 API의 균형을 맞추고 알고리즘을 개발하기 위해 함께 작업해야 합니다.
솔루션
Basler의 이미지 기반 오토 포커스 솔루션에서 프런트 엔드 광학 장치는 Liquid 렌즈이며 알고리즘은 Basler의 프레임 그래버 FPGA에서 개발됩니다.
카메라와 초점 조정 가능 렌즈(Liquid 렌즈)는 프레임 그래버에서 생성된 트리거 신호와 동기화됩니다. 그런 다음 카메라는 렌즈의 초점 변화에 맞춰 이미지를 캡처하여 다양한 초점에 걸쳐 일련의 이미지를 캡처합니다. 그런 다음 Basler의 프레임 그래버 FPGA에 사전 설계된 오토 포커스 알고리즘이 여러 캡처 이미지 중 하나의 이미지를 선택하고 가장 초점이 잘 맞는 이미지를 결과로 출력합니다.
혜택
유연성 : Liquid 렌즈는 모든 고정 초점 렌즈와 함께 사용할 수 있어 작업 거리를 물리적으로 변경하지 않고도 초점을 조정할 수 있습니다.
시간 및 시스템 리소스 절약 : 사전 로드된 프레임 그래버 FPGA에서 이미지 처리를 구현하면 엔지니어의 개발 시간을 크게 절약할 수 있습니다. 또한 CPU 리소스를 사용하지 않고 알고리즘이 실행됩니다.
더 많은 가능성 : 이 솔루션은 고배율 광학 장치로도 구현할 수 있습니다.
해당 솔루션용 제품들
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